Beschreibung der Beschaffung
Das Energiekonzept sieht die Nutzung regenerativer Energie in Form einer erdgekoppelten Wärmepumpe vor. Als Energiequelle sollen Erdwärmesonden errichtet werden. Die Anlage soll zur Beheizung und Kühlung des Gebäudes genutzt werden. Das Erdwärme-Sondenfeld besteht aus 50 Erdwärmesonden (EWS) mit einer Tiefe von jeweils 60 Metern, die in 2 Verteilern zu jeweils 25 EWS zusammengeführt werden. Die Zusammenführung der Hauptstränge der beiden Verteiler erfolgt im Gebäude.
Bohrungen:
Gegenstand des vorliegenden Verfahrens ist neben der Energiebelieferung unter anderem auch die Errichtung von 50 Erdwärme-Sonden-Bohrungen mit einer Tiefe von jeweils ca. 60 Metern, die Anbindung an 2 Verteiler sowie die Hauseinführung der Hauptleitungen von den Verteilern in das Gebäude. Am Vorhabenstandort wurde bereits eine Probebohrung ausgeführt. Das Bohrprofil ist den Vergabeunterlagen beigefügt.
Energieerzeugung:
Die Grundlage der Energieerzeugung für die Beheizung des neuen Schulzentrums Wetzlar soll aus einem Erdwärme-Sondenfeld bestehen, welches die Heizenergie über entsprechende Sole-Leitungen der Heizzentrale im Gebäude, Gebäudeteil 1, Kellergeschoss, zuführt. Die Räumlichkeiten werden vom Auftraggeber dazu bereitgestellt.
Die Erdwärme-Sondenanlage wurde mit einer Entzugsleistung von:
Heizleistung: 220 kW
Heizarbeit. 500 mW h/a
Durch einen Geothermal Response Test ermittelt.
Die Heizenergie soll innerhalb des Gebäudes über Sole-Wasser-Wärmepumpen (reversibel) von der Vorlauftemperatur, aus dem Erdreich, durchschnittlich 11,9C auf eine Vorlauftemperatur von ca. 34C komprimiert werden, um so über eine energiesparende und flächige Fußbodenheizung die vier Gebäudeteile mit Wärme zu versorgen.
Thermische Untergrundeigenschaften:
Wärmeleitfähigkeit des Boden = ? = 3,0 W (m x k)
Folgende Parameter liegen der Berechnung nach dem Geothermalen Response Test zu Grunde:
— Erdwärme Sondenlänge – einzeln – 60 m,
— Anzahl der Erdsonden: 50 Stück,
— Gesamten Sondenlänge: 3 000 m,
— Sondentyp: Doppel-U-Sonde (4 x 32 mm x 2,9 mm),
— Bohrloch Durchm.: 150 mm,
— Sondenabstand: ca. 7,5 m,
Anordnung rechteckig.
Es soll berücksichtigt werden, dass die Erdwärme-Sondenanlage als thermischer Untergrundspeicher konzipiert ist, d.h. im langfristigen Mittel, muss die angesetzte Heiz- und Kühlarbeit in dem angesetzten Umfang abgefordert werden, um nicht die entsprechende Wärmeleistung im Sommer durch Kühlen des Gebäudes über die Fußbodenheizung und die reversiblen Sole-Wasser-Wärmepumpen dem Erdreich wieder zurückzugeben.
Somit ist ein ausgeglichener Wärme- und Kältehaushalt im Untergrund zu schaffen.
Entzugsleistung Kälte / Sommerbetrieb:
— Kühlleistung: 297 kW,
— Kühlarbeit: 297 MWh/a.
Die Anlage soll in den Sommermonaten zur Fußbodentemperierung und somit zur Grundkühlung des Gebäudes genutzt werden.
Dieses ist auch auf Grund der Wärmerückgabe an das Erdreich in der ausgeführten Berechnung und Konzeptionierung erforderlich.
Spitzenlastabdeckung:
Für die Spitzenlastabdeckung der Heizenergie über eine Fernwärmeanlage wird dem Gebäude im Winter die fehlende Heizenergie zugeführt. Diese Energieversorgung erfolgt über eine Fernwärmeleitung eines Heizkraftwerks, welches in der Nachbarschaft noch erstellt wird. Die Zuführung der Heizenergie erfolgt über eine Fernwärmeleitung mit einer Fernwärmeübergabestation. Vor- und Rücklauf Temperaturen sind entsprechend den Notwendigkeiten auf 50C max. festgelegt.
Regelung der Zentrale:
Die gesamte Regelung der Heizzentrale muss primär über eine MSR DDC Anlage erfolgen, welche die Vorlauftemperaturen in Abhängigkeit der Außentemperatur und der abgeglichenen Raumtemperaturen vormischt.
Die Hauptbeheizung soll über die Sole-Wasser-Wärmepumpen und mit der Erd-Sondenanlage erfolgen.
In KG Gebäude 1 / Heizzentrale soll ein Heizkreis Verteiler montiert werden, welcher über geregelte energiesparende Pumpen das Heizungswasser in die Unterstationen der Gebäude 2, 3 und 4 fördert.
Innerhalb der Unterstationen soll die entsprechende Heizenergie wiederum Witterungsgeführt so geregelt werden, dass auf Grund des Sonnenstandes auf die einzelnen Gebäude, abhängig von der Ausrichtung, sowie der Belegung über die inneren Wärmequellen, die Vorlauftemperatur entsprechend an die notwendige Heizenergie angepasst wird.
Näheres siehe Vergabeunterlagen.